El mar dentro de una caracola

CaracolaSeguro que todos lo hemos hecho alguna vez en la vida: acercas una caracola a la oreja y eres capaz de escuchar el sonido del mar. ¿Alguna vez nos hemos preguntado por qué sucede?

Una explicación muy extendida es que la caracola amplifica el ruido que produce la sangre al circular por los capilares del oído, y es ese el ruido que en realidad estamos escuchando. No obstante esta teoría se puede refutar haciendo dos experimentos muy simples:

  • Si fuese cierta, cuanto más silencioso esté nuestro entorno, más claro oiríamos el ruido. Pues bien, en realidad podemos comprobar que sucede justo al contrario. Si hiciésemos la prueba en una sala completamente aislada acústicamente, no oiríamos nada.
  • Además, en teoría el sonido debería subir de intensidad tras hacer ejercicio, ya que entonces el flujo de la sangre es mucho más rápido. Esto tampoco sucede.

La verdadera explicación la tenemos que buscar a nuestro alrededor. Aunque no seamos conscientes de ello, siempre estamos rodeados de ruido, unas veces más intenso y otras muchas imperceptible ya que nuestro cerebro se encarga de ignorarlo. Al poner la caracola cerca de nuestra oreja, ésta actúa como un resonador, amplificando o atenuando las distintas frecuencias de este ruido dependiendo de su tamaño y forma. Dicho de otro modo, lo que está ocurriendo es que el ruido de fondo que hay a nuestro alrededor se «cuela» dentro de la caracola, y dentro de ella rebota una y otra vez contra las paredes, de forma que algunas frecuencias salen muy reforzadas mientras que otras salen debilitadas.

Resonador Helmholtz

Este tipo de efecto lo podemos relacionar con el producido por los denominados resonadores de Helmholtz, que consisten en un recipiente terminado en una pequeña abertura para que entre el aire. Un ejemplo muy típico es un botella, que al soplar sobre su borde, emite una nota que depende del tamaño y forma del recipiente. De una manera muy simplista podemos decir que la frecuencia de resonancia depende, entre otras cosas, del volumen del recipiente. Es por esto que caracolas más grandes tenderán a amplificar sonidos más graves, mientras que caracolas más pequeñas harán lo contrario, amplificarán más los sonidos más agudos.

Podemos conseguir un efecto muy parecido al de la caracola si simplemente acercamos la mano (o una taza) al oído. Si variamos la forma en que colocamos la palma de la mano así como la distancia a la oreja, podremos apreciar cómo varía el sonido, tanto en frecuencia como en amplitud.

Un cuarto de milla…. de vinilo

¿Cuál es la longitud del surco de un disco de vinilo? El proceso de reproducción de un disco de vinilo consiste en convertir los movimientos mecánicos de la aguja que recorre el surco del disco en una señal eléctrica. El surco por el que circula la aguja tiene una longitud de aproximadamente un cuarto de milla (0.4 km) por cada cara, algo que se puede ver en el siguiente video. En él, cada pulgada (2.54cm) que recorre la aguja se oye como un click, cada pie (12 pulgadas, 30.5 cm) como un beat, y cada 10 pies (3 metros) como un blip. Resulta curioso observar cómo cuanto más se acerca la aguja al centro lo sonidos se oyen a un ritmo cada vez menor. Esto sucede porque el disco siempre gira a la misma velocidad angular (las famosas 33 rpm de los LPs), y así, cuanto más cerca estemos del centro del disco, menor será la longitud de cada vuelta, y más tiempo (más vueltas) tardaremos en recorrer la misma distancia. Para hacernos una idea, la distancia recorrida por la aguja en una sola vuelta cuando está en el exterior del disco (1 metro más o menos) equivale aproximadamente a tres vueltas completas cuando se encuentra en la parte interior.

Si hiciésemos la misma prueba con un CD de audio nos encontraríamos con que los clicks se oirían siempre al mismo ritmo. Esto es porque, al contrario que los vinilos, los CDs mantienen una velocidad lineal constante (de alrededor de 1.2m/s), lo que implica que el disco debe girar a una velocidad angular variable dependiendo de si se está leyendo la parte interior o exterior del disco. Así, la velocidad de giro del disco varía desde unas 495 rpm cuando se está leyendo la parte de dentro hasta sólo 212 rpm cuando se está en la periferia del disco. La información se almacena, al igual que ocurría con los vinilos, en una pista que recorre el disco en forma de espiral, con una longitud total de algo más de 5km, pero en este caso empezando desde el centro, en lugar de desde el exterior como en el caso del vinilo. Esta información se almacena en pequeñas irregularidades en la superficie del disco, de forma que, al incidir sobre ellas el láser, hacen que la luz se refleje de forma ligeramente distinta.

¿Los patos no producen eco?

Hoy toca una de mitos. Existe uno bastante difundido que dice que los graznidos de los patos no producen eco. La verdad es que no tengo ni idea de dónde ha salido este mito, pero es muy fácil encontrárselo en los típicos correos con listas de cosas curiosas (y muchas veces falsas).

Un eco, para entendernos, se produce cuando nos llega una copia del sonido original retardada y con un nivel de energía lo suficientemente alto. De forma aproximada se puede considerar que una señal se percibe como un eco si nos llega con un retardo superior a 50ms (en caso contrario nuestro sistema auditivo lo integraría con el sonido original) y con un nivel no más de 10dB inferior al de la señal original (ya que si no quedaría enmascarado por el sonido original).

Si echamos cuentas, en 50ms el sonido recorre una distancia de aproximadamente 17 metros. Por lo tanto siempre que tengamos una sala con una longitud de más de 8 metros y medio tendremos el riesgo de que se produzca un eco. El problema se soluciona utilizando materiales absorbentes que reduzcan la amplitud del sonido reflejado, o difusores que contribuyan a dispersar el sonido. De todo esto se puede extraer la siguiente conclusión: la aparición o no de un eco depende de la distancia hasta el objeto que refleja el sonido, pero en ningún caso del tipo de sonido.

Por si con esto no fuese suficiente para desmentir el mito, hace unos años unos investigadores de la Universidad de Salford decidieron tomar un pato (de nombre Daisy para más señas) y grabar su sonido en diversas condiciones acústicas. El resultado, como era de esperar, demuestra que el graznido del pato no es inmune a las leyes de la física y por tanto produce eco como cualquier otro sonido. Trevor Cox, el director del estudio, concluye diciendo que, aunque es cierto que el sonido del pato produce eco, éste no es fácil de escuchar, ya que el sonido no tiene las características óptimas para que el eco resulte claramente perceptible. Para escuchar fácilmente un eco es preferible contar con sonidos fuertes y cortos, todo lo contrario del graznido del pato.

No me gusta mi voz

Hay una pregunta que seguramente todos nos hemos hecho alguna vez: ¿Por qué me suena tan rara mi propia voz cuando la oigo en una grabación?

En primer lugar tenemos que pensar que cuando oímos nuestra propia voz, el sonido que nos llega al oído interno consta de dos componentes principales: el sonido que ha viajado por el aire directamente desde nuestra boca al oído, y el sonido que viaja por el interior de nuestra cabeza, en forma de vibraciones que se transmiten a través de los huesos. Si eliminamos cualquiera de las dos componentes el resultado será que obtendremos una voz ligeramente distinta a la «normal», como si la hubiésemos ecualizado.

Al grabar nuestra voz estamos eliminando completamente la contribución de la última vía de transmisión, la ósea, con la consiguiente distorsión al sonido total. Observar este efecto es muy sencillo: basta con taparse los oídos y hablar. Veremos cómo seguimos oyéndonos, pero con un sonido mucho más grave. Pues ese es precisamente el sonido que le estaríamos eliminando a nuestra voz cuando la grabamos. Por eso en la mayoría de los casos nos parece que cuando escuchamos nuestra voz grabada tenemos «voz de pito»: le faltan todos esos sonidos graves que nos proporciona la transmisión ósea.

En segundo lugar existe también una componente asociada a la diferencia entre la audición biaural y la grabación con un micrófono. Cuando se graba la voz con un solo micrófono, se pierde mucha información relativa al entorno acústico (el “qué” y el “dónde”). De hecho se ha podido demostrar que si grabamos nuestra voz utilizando para ello un par de micrófonos colocados en las orejas de un maniquí, el resultado resulta mucho más convincente. Además, cuando grabamos nuestra voz, normalmente el micrófono está situado frente a la boca, no en la posición de nuestras orejas, y debemos tener en cuenta que la directividad de la boca de una persona hablando, sobre todo a altas frecuencias, es lo suficientemente marcada como para que se produzcan diferencias muy significativas entre ambas posiciones. Y todo esto sin entrar a valorar la calidad del equipo con el que estemos grabando, que casi nunca podemos considerar “neutral”, sino que tenderá a ecualizar de una u otra forma el sonido.

Por último también influyen factores psicológicos. El sonido de nuestra propia voz suena como «Yo», mientras que el sonido de la voz grabada nos suena como «Yo fuera de mi cuerpo», y eso no cabe duda de que es extraño. Un símil: todos estamos muy acostumbrados a vernos a diario en espejos, pero basta que nos fijemos en la reacción de muchos animales ante su reflejo en un espejo: tienen la misma sensación de «ese no soy yo» que nosotros cuando oímos nuestra voz grabada.